В химии, что является критическим моментом?

Критическая точка - это термин, используемый в термодинамике для описания условий давления и температуры, после которых различия между фазами, особенно между газом и жидкостью, перестают существовать. За пределами этой точки вещество не является ни полностью жидким, ни полностью газообразным; он отображает свойства как жидкой фазы, так и газовой фазы и называется сверхкритической жидкостью. Существует также такая вещь, как критическая точка жидкость-жидкость. Такая точка обозначает условия температуры, давления и состава, при которых смесь будет разделяться на две или более различных жидких фаз.

Критическая точка конкретного вещества часто отображается на фазовой диаграмме, диаграмме, которая показывает поведение вещества при различных условиях температуры и давления. Такая диаграмма показывает, например, кривую, представляющую равновесие между жидкой и газообразной фазами. На одной стороне линии, при более высокой температуре и более низком давлении, вещество находится в газообразной фазе. На другой стороне линии, при более низкой температуре и более высоком давлении, вещество находится в жидкой фазе. При достаточно высокой температуре и давлении эта линия заканчивается в единственной точке, за которой исчезает различие фаз жидкость-газ - критической точке.

Сверхкритические флюиды, которые существуют за пределами критической точки вещества, имеют много различных свойств, которые напоминают свойства как жидкостей, так и газов. Как жидкости, сверхкритические жидкости могут служить растворителями; они могут растворить другие вещества. Однако, как и газы, они не имеют поверхностного натяжения.

Сверхкритические флюиды, которые существуют за пределами критической точки, относительно редки по своей природе, но они существуют. Глубоководные вулканы, например, существуют глубоко в океане и выделяют чрезвычайно горячие вещества в условия чрезвычайно высокого давления на дне океана. Это нагревает воду вокруг вулкана, выталкивая его за пределы критической точки и превращая в сверхкритическую жидкость. Некоторые планеты, особенно газовые гиганты, содержат в своих ядрах вещества с очень высокой температурой и давлением. Условия высокой температуры и давления находятся далеко за пределами критической точки для участвующих веществ, поэтому они существуют в виде сверхкритических жидкостей.

Существует множество различных применений сверхкритических жидкостей в науке, промышленности и других областях. Их растворимость делает их полезными для химиков для растворения определенных веществ. Они также могут быть использованы при производстве биодизельного топлива. Сверхкритический метанол, например, подвергается ряду реакций, которые приводят к количеству используемого топлива.